Lời giải:
Áp dụng BĐT Cauchy_ Schwarz ta có:
\(\text{VT}=\frac{a^6}{a^3+a^2b+ab^2}+\frac{b^6}{b^3+b^2c+bc^2}+\frac{c^6}{c^3+c^2a+ca^2}\)
\(\geq \frac{(a^3+b^3+c^3)^2}{a^3+a^2b+ab^2+b^3+b^2c+bc^2+c^3+c^2a+ca^2}\)
\(\Leftrightarrow \text{VT}\geq \frac{(a^3+b^3+c^3)^2}{a^3+b^3+c^3+ab(a+b)+bc(b+c)+ac(a+c)}\) (I)
Áp dụng BĐT Am-Gm ta có:
\(\left\{\begin{matrix} a^3+a^3+b^3\geq 3a^2b\\ b^3+b^3+c^3\geq 3b^2c\\ c^3+c^3+a^3\geq 3c^2a\end{matrix}\right.\Rightarrow 3(a^3+b^3+c^3)\geq 3(a^2b+b^2c+c^2a)\)
\(\Leftrightarrow a^3+b^3+c^3\geq a^2b+b^2c+c^2a\) (1)
Tương tự:
\(\left\{\begin{matrix} a^3+b^3+b^3\geq 3ab^2\\ b^3+c^3+c^3\geq 3bc^2\\ c^3+a^3+a^3\geq 3ca^2\end{matrix}\right.\Rightarrow 3(a^3+b^3+c^3)\geq 3(ab^2+bc^2+ca^2)\)
\(\Leftrightarrow a^3+b^3+c^3\geq ab^2+bc^2+ca^2(2)\)
Từ \((1);(2)\Rightarrow 2(a^3+b^3+c^3)\geq ab(a+b)+bc(b+c)+ac(c+a)\)
\(\Rightarrow a^3+b^3+c^3+ab(a+b)+bc(b+c)+ac(c+a)\leq 3(a^3+b^3+c^3)\) (II)
Từ \((I);(II)\Rightarrow \text{VT}\geq \frac{(a^3+b^3+c^3)^2}{a^3+b^3+c^3+ab(a+b)+bc(b+c)+ac(a+c)}\geq \frac{(a^3+b^3+c^3)^2}{3(a^3+b^3+c^3)}\)
\(\Leftrightarrow \text{VT}\geq \frac{a^3+b^3+c^3}{3}\) (đpcm)
Dấu bằng xảy ra khi \(a=b=c\)
